第一篇：初探实验教学平台的研究论文
1实验平台方案
设计本实验平台以Freescale公司的DSPMC56F8346评估板为基础，通过外扩资源形成完整的硬件电路。该评估板以DSPMC56F8346为核心处理单元，配备外设扩展接口、CAN总线接口、512KB外部存储器和一对子板接口，可方便进行外围电路的设计，拓展评估板功能，实现实验平台的设计。实验平台以DSP为核心算法处理单元，通过外接FPGA实现外围设备控制功能的扩展。DSP与FPGA之间采用外部存储器总线(EMI)连接，将液晶、键盘等外部设备映射到相应存储器地址，通过读写外部存储器的方式来控制外部设备。本文利用MC56F8346评估板丰富的硬件资源，并结合教学实际，设计了LED灯闪烁、人机交互、电机控制、SPI及I2C通信和4－20mA电流环输出等基础性实验以及闭环控制、FIR滤波和FFT变换等拓展实验。
2硬件平台搭建
实验平台通过对MC56F8346评估板的扩展，具有128×64点阵液晶、4×4键盘、步进电机、直刷电机、SPI接口存储器和I2C接口D/A转换芯片外围设备。下面针对电源模块、电机模块和通讯模块进行详细介绍。电源模块实验箱采用220V交流供电，经开关电源稳压整流后得到12V直流电压。实验箱拥有众多外围设备，不同的设备所需供电电压均有所差别。为提高实验平台的电源质量，降低电源噪声，在SE1117系列电源转换芯片输入端接入一个100uF电解电容与一个0．1uF电容进行滤波，并在输出端接入一个22uF电解电容进行去耦，以保证芯片稳定工作。实验箱通过LED灯指示各设备电源是否正常工作。电机模块电机模块包括直刷电机步进电机、旋转编码盘及光电检测开关。MC56F8346DSP内部拥有PWM模块，通过输出PWM波控制电机。电机上安装有旋转编码盘及光电检测开关，光电检测开关的输出经过电压比较器后变成方波信号，DSP通过检测方波信号而实现电机转速测量和转动圈数累计。由于DSP通用输入输出接口的驱动能力有限，需外接驱动器以驱动电机，因此实验平台采用L298P芯片与DSPPWM模块直接相连，DSP通过驱动芯片控制电机转动。光电检测开关通过电压比较器与FPGA相连，电压比较器检测光电开关所输出信号并将其转换为方波信号后送入FPGA，DSP通过EMI总线读取相关信息。
由于MC56F8346DSP内部集成RS232，且评估板设有标准串口，因此可直接利用评估板实现串口通信。SPI为同步串行通信总线，是微电子通信领域广泛采用的总线标准，在外围拓展电路中选用具备SPI通信能力的铁电存储器，通过读取写入的数据检验SPI通信是否正常。在工业控制过程中，与传送电压调制信号的方式相比，4～20mA的电流环具有很强的抗干扰能力，逐渐成为标准的工业信号。为让学生对实际工业应用有一定认识，实验平台开发了相应的功能。实验平台选用MAX5822型D/A转换芯片，该芯片为12位数字输入，具有良好的线性度与较高的精度，能满足教学实验的需求。D/A转换芯片通过I2C总线与FPGA进行通信，DSP通过FPGA将数字信号传送至D/A转换芯片，D/A转换芯片将其转换为模拟信号输出。利用运算放大器与三极管实现V－I变换，实现电流控制，将D/A转换芯片输出接至运算放大器同相输入端，运算放大器反向输入端与三极管射极相连构成反馈系统，通过对射极电流的调节使得同相输入端与反相输入端电压相等，电压转化为电流输出。选用高精度电阻可以提高电流输出精度。
3软件开发环境
实验平台采用CodewarriorIDE为开发环境。CodewarriorIDE是一款高度智能化、集成化的开发环境。与其它开发环境不同，CodewarriorIDE不是按传统的命令行方式进行代码的设计和输入，用户只需要在Bean选择器中选择所需要的端口、寄存器、外设等对应的Bean，在Bean监视器中设置相应模块的参数，就能将程序的基本构架搭建起来。使用CodewarriorIDE时，用户不用输入冗长的代码、添加修改头文件等，只需考虑一些核心的程序段，大大提高了开发效率。
4实验教学内容
以基础性实验为主，待其对DSP开发有一定的理解之后再进行其它硬件实验，最后结合DSP的特点进行数字信号处理实验，通过循序渐进的方式引导学生快速入门，并在此基础上加深对DSP的理解与认识。LED灯闪烁实验LED灯闪烁实验是最经典的基础性实验之一。评估板拥有12个调试用LED灯，LED通过反相器与DSP相连。该实验分为两部分:点亮LED灯实验与跑马灯实验，主要目的是让学生能熟悉Codewar-riorIDE开发环境，熟悉利用专家系统(PE)建立工程，掌握添加Bean及获取Bean说明的方法，为后续实验做准备。电机实验电机模块拥有两种电机:步进电机与直刷电机。利用该模块可实现不同难度的电机控制实验。基本实验为利用旋钮电阻控制电机的转速与转向，旋钮电阻变化引起电压变化，DSP片上ADC将电压值读入并转换为数字信号，经解算后输出PWM波，对电机进行控制。步进电机控制实验流程。码盘与光电开关能采集电机转速信息，并通过EMI总线传回DSP，可在此基础上拓展电机实验。
DSP将处理后的转速经EMI总线送至FPGA，并控制液晶显示转速。另外，可通过键盘设定电机转速，形成闭环，利用控制理论相关知识实现对电机转速的精确控制。通过一系列的电机实验，学生不仅能对DSP有更深入的了解，还能更直观的认识闭环控制。FIR滤波器实验该实验可结合Matlab软件进行。首先利用Matlab编程实现滤波器，并对不同的信号进行滤波，观察输出波形。将Matlab程序移植至DSP，外部信号经BNC接头接入DSP，经滤波器滤波后由片外DA输出，利用示波器观察输出波形。通过对比输出波形与输入波形以及理论波形，学生能对数字信号处理有更清晰的认识。选择采样周期为0．004s，生成含有10Hz和50Hz的正弦信号，对信号进行傅里叶变换，得到信号的频谱。利用所设计的FIR滤波器进行滤波即可得到所需信号。
5结束语
6FIR滤波器滤波效果图本文开发了一款基于FreescaleMC56F8346型图6FIR滤波器滤波效果图本文开发了一款基于FreescaleMC56F8346型DSP的实验教学平台。通过对MC56F8346评估板进行拓展，实验平台拥有众多的硬件资源，实验内容丰富，完全满足教学实验需求。实验平台核心板通过总线与外部电路相连，可方便升级，并通过对外围电路进行适当优化后应用于高级DSP实验教学。该实验平台经过不断测试与完善，目前已成功应用于本科生实验教学，并取得了良好的教学效果。
第二篇：高中物理实验教学有效性研究论文
实验是引导学生构建物理知识的重要途径。在高中物理教学中，通过引导学生参与实验，让学生在实验中观察现象，在参与和问题解决过程中获得结论，这对学生理解物理概念，掌握物理知识都具有积极意义。但一直以来，在物理教学中大多教师都是按照实验操作流程引导学生实验，对实验目的不够重视，在实验中也缺少问题引导，从而影响了实验的有效性。为此，本文就结合高中物理实验教学，就物理实验的有效性作简单分析。
一、激发实验兴趣，引导学生主动参与
在高中物理实验教学中，很多学生总是懒洋洋的，无论是完成实验操作还是问题思考的参与度都不高，在实验后对学生进行调查发现，学生对实验缺乏兴趣是主要因素。的确，在实验教学中兴趣是促进学生主动参与实验的内部动机，要让学生能主动参与到实验中，那就得激发学生参与实验的兴趣。在物理实验教学中要激发学生的实验兴趣，不仅要注重从生活现象引入实验，还要注重结合知识的内部结构来创设实验情境。如“加速度与力和质量的关系”的实验中，可先借助多媒体而呈现足球运动中守门员扑球、赛车和飞机起飞的图片，在引导学生观看的基础上以“图片中物体的加速度和哪些因素有关”而引导学生猜想，让学生从生活现象而过渡到物理实验中，直观而具有启发性。又如“验证机械能守恒定律”的教学中，学生已经学习了“机械能守恒定律”，那么，在教学中可先引导学生复习其表达式，思考物体在空中静止下落除了受重力影响外，还会受什么力的作用？如何减弱这些力对实验的影响？要计算减少的重力势能和增加的动能，是否还需要用天平测量重物的质量？在实验中是要先打开电源还是释放重物，为什么要这样做？如此，通过复习，让学生在巩固原有知识的基础上，通过问题探究而引入实验，从而更好地激发了学生的实验兴趣。
二、明确实验目的，促进实验目标达成在物理教学中通过实验后对学生进行调查，结果发现有很多学生对实验目的并不明确，在实验中较为盲目，只是教师让做什么就做什么，对于实验结论也是采用背诵方式进行记忆。从教师在实验中的行为也不难发现，很多教师在实验中并不注重强调实验目的，更多的是把重点放在实验操作过程上。其实，目的是活动的导向，缺乏实验目的指导，学生也就容易出现“为什么要这样做”的疑问，从而影响实验效果。在实验教学中，为更好地让学生了解实验目的，一是要注重以问题方式引导学生在实验前进行思考。如“验证机械能守恒定律”实验中，既然要验证机械守恒定律，验证式是如何的？结合验证式分析需要测量哪些物理量，该用什么方法进行测量？是不是实验中的重力势能变化量就一定等于动能的变化量，如果不等，哪一个变化量会更大，原因是什么？二是可以采用精讲的方式向学生明确实验目的。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，可直接告诉学生目的是通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系，然后引导学生对其关系进行猜想，再以控制变量法组织学生展开实验。
三、加强问题引导，启发学生积极思考
要提高物理实验的有效性，实验过程中的引导是尤为关键的。在以往的物理实验中，教师更多关注的是学生是如何完成实验的，是如何通过实验过程而获得结论的，实验中是否按流程进行操作等问题，实验过程太过于刻板。实验是让学生获得知识完形的操作过程，在实验中加强问题引导，以问题促进学生对实验现象进行思考，可更好地让学生在实验中获得结论，通过问题分析而更好地理解知识。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中绳子拉小车的力是不是小车受到的合外力？如果实验中将木板一端稍微垫高一些让小车匀速下滑，此时小车的合外力是多大？绳子的拉力和砝码的重量是否相等，为什么？在什么情况下砝码的重力可以近似于绳子的拉力？如何平衡摩擦力？以问题而引导学生根据实验活动而展开交流，更好地让学生理解每个实验步骤的目的。同时，在对实验数据分析时，也要注重以问题作为引导，如对加速度与质量的关系的研究，为什么要描绘a-1/m的图像而不描绘a-m的图像？以此问题而引导学生交流，从而更好地明确检查图线是不是过原点的倾斜直线的方法。
四、注重师生互动，促进学生积极参与
在实验教学中，教师和学生之间并非“我说你做”的关系，而是互动关系，无论是对问题的探究，还是对操作的反馈都蕴含着师生间的互动。在以往的物理实验教学中，教师更多的是以“指令”方式让学生完成实验，然后再把结论告诉学生。如此，学生在实验中的主体性没有得到突出，实验效果受到影响。首先，在实验中，针对问题的讨论教师要及时给予点拨。如上述加速度与质量关系的研究中对a-1/m的图像的讨论中就可根据学生交流情况向学生明确要检验a与m成反比实际就是a与1/m成正比，那么，以1/m为横坐标，加速度a为纵坐标建立坐标系后，根据a-1/m的图像就可检验其是否是过原点的直线。其次，在总结实验结论时，要注重先引导学生自己总结，然后教师再进行点拨。
第三篇：翻转课堂实验教学设计研究论文
1研究现状
翻转课堂教学模式属于一种全新的教学模式，它跟传统的教学模式不同，采用的方法是学生在家里看视频完成课程的学习，在课堂上跟教师进行交流或跟同学进行讨论，完成内容的学习，不需要教师在课堂上系统地传授知识。这种教学模式是一种新的改革，颠覆了传统的课堂讲授，采用课下练习的模式。这种教学模式是对传统学习模式的变革，给予学生更大的学习自主权，学生不必再被动接受知识，而是主动参与到学习中来，拥有饱满的学习热情，能够明显提升教师的教学质量及学生的学习效率。翻转课堂来源于美国的两位化学教师，当时他们的上课形式跟其他教师的上课形式不同，他们使用录视频的软件完成课堂的讲解，并将网上的视频提供给不能按时到学校的学生，让他们自主完成学习。随着两位化学教师开创性的教学实践，这种教学方法迅速演变成一种新的教学模式，得到更多人的关注。萨尔曼可汗为翻转课堂的领军人物，他的可汗学院以翻转课堂闻名。随着教育理念的更新，现如今翻转课堂已经是全世界广为流传的新型教学模式。微课程在翻转课堂提出的同时也带来一个问题，就是录制的网上课程如何设置，在这种背景条件下，微课程成为人们讨论的焦点。微课程应该说是翻转课堂的载体，它以视频的形式让学生在网络设备上完成知识的学习，是翻转课堂重要的自学资源。微课程的设计、开发跟评价、管理等都为翻转课堂的视频制作提供了可靠的资源以及理论基础。与传统的课程相比，微课程具有时间短、目标明确、可反复学习的特点，并且这种学习模式碎片化，跟传统课堂上系统的知识讲授不同。但是需要特别提到的是，微课程也并不是完美无缺的，正是因为微课程知识碎片化的特点，因此容易让学生忽略知识间的联系，这需要教师特别注意。
2仪表类课程翻转课堂的实验教学设计
本文以仪表类实验“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程教学为例，进行整个教学设计。首先对课程的实施条件进行分析。本次的授课对象为大一学生，他们有基础的信息获取能力以及自主学习能力；班级人数控制在36人，本次实验将学生进行分组，分成12个组，教师可以兼顾每个小组的学生并与之进行交流；学校准备基本教学设备与仪器。因此，这样的基本构成能够有效开展翻转课堂。课前准备教师首先应该在课程之前进行教学资源的准备，这些准备主要包括智能调节仪与热电偶的有关资料、智能调节仪、热电偶等。在基本工作准备完成之后，进行微视频的制作。每个微视频应该简单介绍几个知识点，本次实验采用软件CamtasiaStudio6.0来进行微视频制作，画面效果好、操作简单。画面呈现了智能调节仪的使用方法以及在市场上的应用情况。微视频制作完成之后，教师应该让学生观看视频，随后开始实验。图1为微视频中调节仪的控制系统示意图。课中。
1）合作探究的阶段。顾名思义，合作探究阶段是教师提出相关任务，小组之间合作完成。对于“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程来说，学生应该首先了解讲解到的仪器的概念与用途，学生之间开展讨论，了解智能调节仪与传统的控温仪的不同，随后进行实验，3个人一组。在具体实验过程中应保证分工明确，让每位学生都参与实验，从而加深对内容的理解。
2）个性化指导阶段。个性化指导阶段指的是教师为不同的小组解答问题的过程。每个小组在实验过程中会遇到不同的问题，在这种情况下如果教师整齐划
一、系统讲解，不利于学生的理解。因此，教师应该根据不同小组的问题进行指导，具体问题具体分析，因材施教。有的小组在实验过程中得出的结论是智能控温仪跟传统控温仪的结果基本相同，认为智能型的控温仪没有突出的优点。这时候教师应该观察他们在实验中没有注意到的细节问题以及实验方法，从而帮助他们找到智能调节仪的优点。教师在传授给不同小组内容之时，可以让其他小组的学生旁观，有助于他们避免出现同样的错误，强化正确认知。
3）巩固学习阶段。在经过教师的个性化指导之后，小组内部应该对本次学习的内容进行总结归纳，巩固知识重难点，加深印象。如果自由学习时间充分，还可以跟不同的小组进行交流，将问题与人分享。经过教师的指导，学生应该对理论与实践进行总结，在以后的工作和生活中能够采用获得的知识来解决现实问题。在此次“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程中，学生发现使用智能型控温仪代替原来的控制器能够收到很好的效果。智能型控制仪的主要特点是：能够任意设定给定值，设定控温时间，数字显示，且测量数字准确，控制温度稳定。这就解决了实验中经常存在的升温慢以及控制不稳定、测量不准确的弊端。
3翻转课堂的优劣势
综上所述，可以看出翻转课堂并不是利用了更先进的技术，而是一种思维模式上的创新。世界上不存在任何一种适合所有学生的完美的教学模式。翻转课堂虽然有其优势，但是不可忽略的是其也存在明显的不足。首先，教师将课程资源上传到指定的网站上，学生一般只会学习教师上传的资源，而不主动去搜集其他的资源，因此不能有效提升学生信息获取的能力。其次，翻转课堂教学模式对学习中下的学生没有明显的效果。翻转课堂采用自主学习模式，而学习成绩中下的学生很难集中注意力自主学习，因此，实验结果显示对中下学生没有明显的效果。最后，翻转课堂受到人数的限制，这种教学模式只适用于小班教学，不适应于大班教学，教师很难有精力照顾到所有的学生。
4结语
在翻转课堂模式下，如何设计仪表类课程还处在研究阶段，设计原则重点在于发挥翻转课堂的优势，避免存在不足，并利用高科技平台帮助实现翻转课堂。翻转课程的应用得到快速发展还需要一段时间，这需要教育工作者共同努力。
作者:任连辉 单位:贵州工业职业技术学院
参考文献
[1]何克抗.我国教育信息化理论研究新进展[J].中国电化教育,2011(1):1-19.[2]陈立军,冯玉昌,韩晓菊,等.测控专业实践教学的探索与实践[J].科教文汇,2013(11):82-83.[3]陈立军,王建国,沈继忱.《检测技术与仪表》课程教学改革的探索与实践[J].东北电力大学学报,2006,26(5):62-65.[4]郝迎吉,张明,王洪波.多路温度采集及监控系统的设计与实现[J].国外电子元器件,2007(6):21-22.
第四篇：论文——制定高中物理实验教学目标的研究
本科生毕业论文（设计）
题
目
制定高中物理实验教学目标的研究
姓
名
赵世波
学号
2008141763
院
系
物理系
专
业
物理学
指导教师
李新乡
职称
教授
2012 年 05 月 15 日 曲阜师范大学教务处制 制定高中物理实验教学目标的研究
物理学专业 赵世波 指导教师 李新乡
摘要：教学的三维目标为：知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观。论文从高中物理实验教学现状入手，结合文献法的研究方法，从实验目标的分类，制定实验目标的依据和方法论思考方面做了详细的论述，并论证了在高中物理实验教学中教师在制定实验教学目标方面存在两种误区，并对存在的问题以及原因进行了深入的剖析，力求找到问题存在的根源。本论文主要研究物理实验目标的具体方法，以期望对广大高中物理教师在教学实践中有所帮助。
关键词：高中物理实验教学 实验教学目标 三维目标 误区
Make the senior high school physics experiment teaching goal
of research
Student majoring in Physics
Zhao Shi-bo
Tutor
Li Xin-xiang
Abstract:Teaching of the Three Dimensional Goals for: knowledge and skills, the process and the method, attitudes and values.This article from the senior high school physics experiment teaching present situation, combined with the research methods of literature.From the experiment target classification, formulate the basis of experimental goal and methodology in thinking discussed in details, and proved in high school physics experiment teaching of the teachers in the experimental teaching objectives set in terms of two kinds of errors, and to the existing problem causes for the in-depth analysis, trying to find the root of the problem.This paper studied physics experiment target the specific way to expect to the senior high school physics teacher in the teaching practice help.Keywords: high school physics experiment teaching；experiment teaching goals；Three Dimensional Goals ； misunderstanding
目 录
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1、引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1研究的背景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2国内外研究现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2.1国外的研究 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2.2国内的研究„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.3研究的目的和意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.4课题的主要内容和研究方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.5课题的创新性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2、高中物理实验教学目标分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1 知识与技能实验教学目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.2 过程与方法实验教学目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 2.3情感态度与价值观实验教学目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
3、实验目标体系设计理论依据及教学目标叙写的误„„„„„„„„„„„3 3.1 制定实验目标的理论根据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3.2制定实验目标过程中的误区„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
4、案例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1 引言
1.1研究的背景
物理实验是物理教学中的重要组成部分，在目前的物理实验教学中，大多仍然只是形式上完成了课程标准规定的各项实验，对于实验教学中学生在知识水平、操作技能及科学素质等方面缺乏明确的、具体的和客观的目标要求，随意性和盲目性都很大。这对于改进物理实验教学，大面积提高物理教学质量，促使广大学生更好的达到课程标准的基本要求十分不利。实验教学目标既是实验教学活动的指南，又是实验教学测评的基本依据。它有利于实验教学目的的明确化，实验能力的具体化。而实验教学目的的实现，是以制定实验目标为前提的。《高中物理课程标准》从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度提出了明确的教学目标，对于中学物理教学起到了提纲挈领的作用。2003年教育部颁布的《普通高中物理课程标准》在“知识与技能”方面的具体目标的第二条为“认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成一些物理实验”[1]。物理实验教学是中学物理教学的一个重要组成部分，针对物理实验教学，同样需要制定明确、详细、完备的教学目标。1.2国内外研究的现状
作者通过查阅相关文献，对国内、外本课题的研究现状有了一定的了解。1.2.1国外的研究现状
英国在1999年颁布的物理课程标准:强调物理教学要促进学生在精神、道 德、社会和文化方面的发展，物理教育的重点就是要培养学生对自然现象有持 续的兴趣和好奇心，培养学生正确的态度。[2]
日本在1999年颁布的高中物理课程标准:通过亲近自然，发现自然事物、现象中的疑问和课题来增强学生的好奇心和探究兴趣。通过发现问题、解决问 题的探究学习活动等，来培养学生的科学素养和能力。将物理知识与实际生活 密切联系，充分体现了物理知识在实际生活中的应用。[2] 1.2.2国内的研究现状
关于制定高中物理实验目标的研究，国内的参考文献有：
李新乡、张德启、张军朋、王守江的《物理教学论》指出：物理实验教学就是在物理教学中运用实验给学生学习创造一个基本的环境，使学生主动获取物理知识、发展能力、促进科学品质和世界观的形成[3]。并从实验设计能力、实验操作能力，实验演示能力、实验分析能力和自制教具的能力等角度作了具体的论述。
[4]陶洪的《物理实验论》指出：在物理教学中做的物理实验是教学实验。强调要从实验条件的选择、实验仪器与取材的选取、实验原理入手进行实验目标的制定。其中分析实验原理是制定实验目标的基本方法，根据不同的实验原理制定不同的实验目标。
张德启、李新乡的《物理实验教学研究》指出：实验不仅是物理学研究的基础，也是物理学教学的重要手段之一，还是中学物理教学的重要内容，更是实施素质教育的极其重要的环节之一[5]。应根据不同实验（演示实验和学生分组实验）的不同要求来制定各自的实验教学目标。丁玉详的《高中物理实验教学目标测量与评价体系》从实验教学目标的分类要求、科学的测量以及评价三个方面对物理实验的教学目标进行了深入的探讨，并提出了一些有借鉴意义的思想和方法。张军朋的《高中物理实验教学目标的分类、测量与评价初探》指出：物理实验教学目标的制订和实施，是中学物理教学改革的重要组成部分，也是中学物理教学由应试教育转向素质教育的重要的改革实践[6]。从高中物理实验教学目标的分类和要求的角度具体阐述了认知领域和操作领域的实验教学目标，并对各个方面做了具体的分析说明。
综合国内外这些国家的物理课程标准，我们可以看出物理课程目标制定的特点是：由重知识教学向提高学生的科学素养转变；加强了物理与生活的联系；重视学生的认知、操作与情感的培养。1.3研究的目的和意义
首先，调查论证在高中物理教学中实施课程三维目标教育的重要价值，唤起高中物理教学对学生情感、态度与价值观教育的关注，扭转重物理知识轻操作与情感教育的教学现状。[2]
其次，深入研究当前高中物理教学轻视认知、操作与情感教育的根源，力求从根源上解决问题，使过程与方法，情感、态度与价值观教育在物理教学中得以实质性地实施。
再次，结合物理学本身的特点，探索将过程与方法，情感、态度与价值观渗透于物理教学实践的具体方案，为高中物理教师在教学实践中提供一定的教学参考。
最后，针对当前高中物理教学中，评价体系存在的弊端，建立合理、科学的[2]评价体系，保障课程三维目标教育的顺利实施。
通过以上四个途径，力求在高中物理教学中真正落实知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观的教育目标，为学生的全面发展和终身教育打下基础，从而实现素质教育的深层次目标。1.4课题的主要内容和研究方法
本论文中，笔者第二部分从新课程观的基础下对高中物理实验的教学目标进行了分类和说明。第三部分针对当前高中物理实验教学活动，详细阐述了制定高中物理实验目标的理论依据，并且分析了教师在制定实验目标过程中存在的两大误区。第四部分以制定《探究加速度与力、质量的关系》这一节的实验目标为案例来对制定实验目标的过程做了一下明确的示范。
本论文的主要研究方法是采用了文献法、案例展示法和实验法。1.5课题的创新性
本论文意在找到了高中物理教学轻视知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观教育的根源，力求从根源上解决问题，同时结合物理学的特点，最后以案例的形式对论文的主要内容和思想作了一下鲜明的展示说明。高中物理实验教学目标分类
实验教学目标实际上是物理教育总目标下的一个子目标，但它蕴含的内容比较丰富，任何一个物理实验课题，都包含有三维的教学目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，构成三维立体结构，是一个有机的整体。[7] 2.1 知识与技能实验教学目标
知识与技能的目标主要分为七个层次：知道、理解、掌握、评价、模仿、操作、迁移。其各个层次的基本内容如下所示。
知道 ：知道基本仪器的用途、构造及作用；记住仪器的操作方法；记住实验方法、简单的步骤和结论；知道实验中要观察的对象及基本现象，记住现象说明的 基本问题。
（2）理解：懂得常用仪器的构造原理和读数方法；明确实验中所运用的物理知识和所要观察的物理现象,和需要观测的物理量；知道进行观察和测量所用的方法。
（3）掌握：会设计实验步骤，选择实验仪器，并能用不同的方法进行实验；能自己通过观察、分析实验、经过计算得出结论；会对实验结果进行分析，找出影响测量结果准确性的因素；能根据要求写出完整的实验报告。
（4）评价：能够进行误差分析；能指出一个实验的局限性，并力求寻找改善的方法；能提出新假设，设计新的实验方案。
（5）模仿：知道实验中所用基本仪器的名称、实验的操作方法、操作规程和读数方法，并能比较正确地读出测量的示数；能够根据教师的示范操作，独立进行实验。
（6）操作：能够按照基本仪器的操作步骤进行调试和操作，实验完毕后，能够对仪器和用具进行正确整理。
（7）迁移：通过改进实验装置和实验手段，能独立进行实验和实验设计；能按要求设计新的实验方案，并进行实验操作。2.2 过程与方法实验教学目标
过程与方法实验教学目标可以分为3个层次：经历、感知、探究。其内容如下所示。
（1）经历：亲身观察物理现象，感受和体验实验中的科学思想和方法的形成，明确认识实验中的重要思想方法。
（2）感知：认识和理解科学实验过程，在观察和操作中发现并提出问题。（3）探究：能根据问题提出猜想或假设，拟订方案；能通过不同渠道收集和处理有关信息,运用实验思想方法解决新情景中有关实验的问题。[7] 2.3情感态度与价值观实验教学目标
情感态度和价值观的目标可以分为三个层次：体验、反应、领悟。其内容如下所示。
（1）体验：具有乐于从事实验活动,自我实验探究问题的愉悦感和成功感；积极参与实验操作活动，善于观察，善于与小组成员交流、合作探究.（2）反应：愿意观察实验现象，没有回避、反感的情绪和态度；对于实验操作具有主动性、自觉性、积极性，充满对实验的浓厚兴趣和好奇性；有较强的实验探索欲望。
（3）领悟：通过对实验的关注，进而对实验的价值，以及其对科学的发展和人类社会的进步关系有稳定的认同。[7] 制定实验目标的理论依据及教学目标叙写的误区
3.1 制定实验教学目标的理论根据
按照我国对教学目标编写的研究，结合实验教学实际，可以把实验教学目标分为动作认识、动作模仿、动作理解、动作组合、动作评价和动作创新六类，各类内容如下：
动作认识：对实验的目的、内容、技能要求、实验原理、重点、难点作初步了解。这一类是对实验作理论、心理和情感准备，在实验课前完成。
动作模仿：通过观察演示，学习使用工具、仪器、认识操作程序，模仿着完 成实验，把描述性语言转化成实际动作。这是对学习和完成实验准备，是达到实验学习目标的基础。
动作理解：通过实验运作，能讲述仪器、设备在实验中的作用，使用规则；解释动作在实验中的作用；对动作结果进行解释和概括。这里已进入了实验的理性阶段。
动作组合：根据实验的具体要求，设备条件、环境条件对实验讲义(或指导书)上已给的实验步骤进行组合、调整；把实验步骤细化为操作步骤；能解释实验结果，写出基本的实验报告。
动作评价：能根据实验的目的要求，现有设备的情况和自己的实验水平，借鉴已给的实验步骤，重新编写实验步骤；在实验中能考虑实验操作的效度和效率，提高实验质量；能对实验结果进行分析和讨论，写出完整的实验报告。
动作创新：能根据实验条件，所用仪器设备的变化，合理改变实验步骤，正确安排操作步骤，达到要求的实验目的；实验要求改变后，能完成新要求下的实验步骤编写；能按所给实验目的，自行设计并完成实验任务。
这六类目标中，前三类是最基本的，称为基本从属目标，它们在每一次实验中都应达到，或通过复习必须达到。第四、五类为过渡从属目标，是达到终结目标的桥梁。第六类是实验教学的终结目标。为让各类目标逐步达到，使尽可能多的学生达到创新的水平，必须把这些目标组成一个目标体系，以利实际操作。[8] 3.2 制定实验教学目标过程中存在的误区
教学目标是指教学活动主体预先确定的、在具体教学活动中所要达到的、利用现有技术手段可以测度的教学效果，因此教学目标的叙写是教师备课的重要环节[9]。笔者通过借阅诸多老师关于实验教学目标的教学设计或者论文，发现教师在制定实验教学目标时，在叙写教学目标的方式上主要存在两大误区 ：
(一)教学目标的叙写最容易犯的错误就是把教育目的、课程目标、培养目标等写进教学目标中。例如把一堂课的教学目标写成：“提高学生的科学素养”“通过设计实验，培养学生的创造能力”“通过本节课的学习，培养学生的社会责任感”等这种无边无际的语言，对实际的课堂教学没有管理或评价的价值，没有具体的指导意义。
造成这方面的原因主要是教师对教育目标、课程目标、教育目的、培养目标、教学目标等概念的关系认识模糊，并且没有分清各级目标的级次以及各级教育目标的要求，教师在制定实验目标的时候应根据具体的教学内容、学生的特点和教师自身的特点制定具体的教学目标。
（二）教学目标叙写的另一个误区主要表现为教学目标四要素的缺失或错误，目标陈述的基本要素有四个：行为主体、行为动词、行为条件和表现程度。（1）行为主体错位
在制定实验教学目标时一定要明确教学目标的行为主体是学生而不是教师，因为课程标准的检验是评价学生的学习结果是否达到，而不是评价教师是否完成教学任务，所以行为主体必须是学生而不是教师[8]。像“通过演示小球的往复摆动，使学生形成对机械振动的感性认识”这样叙写教学目标是不正确的，因为其隐含的行为主体是教师。（2）行为动词模糊 在以往的课程标准中，教学要求往往运用了一些笼统、模糊的术语，如“提高„„的能力”“培养学生„„的精神”“掌握„„的方法”等，由于这样的影响，教师在教学目标中也习惯于用一些模糊的行为动词，缺乏质和量的具体规定性，可测 性和可比性，不便于实际教学时把握和评价时运用，教师在制定实验目标时应该使“描绘”出的教学目标更具有可操作性。[9]（3）行为条件缺失
行为条件是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围。对条件的表述有四种类型，一是关于使用手册与辅助手段,二是提供信息或提示，三是时间的限制，四是完成行为的情景，教师在制定实验教学目标时必须要明确行为条件。[9]（4）表现程度模糊
表现程度是指学生通过一段时间的学习后所产生的行为变化的最低表现水准或学习水平，用以评价学生学习表现或学习结果所达到的程度。表现程度可以 用不同水平的行为动词来体现，如“初步”“大致”“简单”等，不同的动词对学生就有不同程度的要求。[9]
在实际备课过程中，以上这四个要素并不一定要求完整地写出来，在不引起误会的前提下可以省略行为主体或行为条件两个要素。案例：制定实验《探究：加速度与力、质量的关系》的教学目标
制定实验教学目标要考虑课程实验目标与教育目的、学生发展水平、课程实验类型等多方面关系[10]。下面我将以制定实验《探究：加速度与力、质量的关系》的教学目标为例进行一下演示。(一)、教材分析
《普通高中物理课程标准》必修模块“物理1”中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。”本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程。
本节课是新人教版必修1第四章第二节内容，是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验，和前一实验不同，本实验只给出了实验的基本思路，而没有给出确定的实验方案，实验方案和器材的选用要学生自己设计。书中提醒学生注意两方面的问题，还给出了一个“参考案例”，这个案例是采用常用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。本节课，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现；现在改为探究性实验,注重问题的提出与研究，体现了新课标注重培养学生探究能力，动手能力，观察和总结的能力的特点。
（二）、学生情况
高中一年级，已掌握匀变速直线运动的规律；会用打点计时器研究匀变速直线运动；会用气垫导轨与光电测时系统测物体的瞬时速度；具备一定的实验操作技能和计算机操作能力；会应用excel软件处理实验数据等。
（三）、课程类型:科学探究课。
（四）、教学目标
总的目标：通过本节课让学生掌握一般的研究方法、养成严谨的科学态度、培养他们的合作精神和创新能力。
知识与技能：
（1）培养学生的获取知识和设计实验的能力。
（2）能用“化曲为直”的思想处理物理量之间的反比关系。过程与方法：
（1）让学生体验探究过程；
（2）在探究过程中，渗透科学研究方法（控制变量法、实验归纳法、图象法）。
（3）经历探究过程，认识科学探究的意义，培养学生科学探究的意识和方法。情感态度与价值观：
（1）体验探索过程中的艰辛与喜悦，养成科学严谨的治学态度。
（2）学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神。
致谢
历时两个多月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导教师——李新乡教授和研究生杜倩、赵伟丽师姐，他们对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的对我的论文进行修改和改进，并在我寻找参考文献的时候给我提供了很多方面的支持和帮助。在此向帮助过我的各位老师和师姐表示最衷心的感谢！
感谢这篇论文所涉及的各位学者。本论文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成这篇论文的写作。
由于我的学术水平有限，所写的论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！
参考文献
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[10]和学新，王宏英．制定课程实验目标的方法论思考[J]．河北师范大学学报，2001，3（1）：116-120．
第五篇：教育技术的实验教学模式研究论文
摘要：开放实验教学就是通过利用理论联系实际的教学方式，它是进行实验教学的重要部分。开放实验教学能够提高学生的实际操作能力、分析解决问题的能力，同时可以激发学生的思维创造力。本文主要针对开放实验教学模式中所存在的一些问题进行了分析研究，根据笔者多年的教学经验，提出应对开放实验教学问题的方法，从而不断完善现代教育技术环境下实验教学的发展模式，进而提高教学效率，促进教学活动的顺利开展。
关键词：现代教育；开放实验教学；策略
随着现代科学技术的不断提高，教育教学模式也在不断革新发展。现代教育技术的实践以及实验教学理论的应用，都在不断的进步与发展。在打破传统实验教学模式的同时，现代教育技术环境的开放实验教学模式也遇到了一些现实问题，不得不继续革新优化。
一、关于开放实验教学模式
1.开放实验教学的内在含义
所谓开放实验教学，即就是一种新型的实验教学模式。它把研究性学习的理念引入实验教学，并在实验的时间、空间、内容以及教学方法等方面全方位开放，在开放试验中，学生可以自由选择实验的内容，依据自己的能力水平和兴趣爱好设计实验的方案。在实验操作中，充分发挥学生的自主创作能力和实践操作能力，进而提高学生的学习兴趣。开放实验教学真正体现了以人为本的教学理念。
2.开放实验教学的特点
“动态灵活”是开放实验教学的显著特征。
3.管理过程
开放实验教学的差异性决定了管理过程的灵活性。以学生为主体，根据实际情况对每个学生实行自主安排实验内容，试验时间，确定试验方法和试验次数。也就是对学生的实验教学的限制少了，甚至是不加限制。开放实验教学的过程与理论教学不必同步，在时间、空间、以及内容上给学生充分的自由，提高学生自主创作能力。所以，开放实验教学是一种锻炼学生能力的教学。
4.教学内容独特性
开放性实验教学的内容和方法灵活多变。其教学内容与学科、社会等外部环境紧密联系，同时根据学生的需求不断推出新的实验项目。开放实验教学内容一直与时俱进，大都来源于社会实践以及学生的生活。既锻炼了学生的实操能力，也在关注社会的同时，服务于社会。
5.学生个体
传统的教学模式依附于理论教学，一成不变，学生学习相对较为被动化。开放实验教学则与之相反，是根据学生的个体差异而实施不同的实验教学，让学生化被动为主动。采取灵活的教学内容和方式，合理利用实验教学资源。让学生参与其中，提高学生的自主创新能力，激发学生学习积极性，使得学生能力得到锻炼与培养。同时，让学生切实得到实验收获，从而达到实验教学目的。
二、开放实验教学模式发展中存在的问题及其问题产生的原因
1.学生的实验障碍
由于受到传统教育教学的影响，很多学校在教学中都过分重视理论知识教学，忽视了对学生的实践教学培训。造成在实验室开放初期，学生参与实践的积极性不高，缺乏自主参与意识。大部分学生在实验教学中缺乏实习动手操作能力，缺乏与他人的交流与合作，团队意识较差。
2.实验教学的开放
传统的实验教学开放是有指定的时间和次数，只是在教学时间对学生开放，下课就不允许学生进入实验室。限制了学生的自主学习，给实验教学带来了阻碍，不能够做到真正的开放。
3.实验室的教学问题
传统的实验教学是根据学时和学习计划进行的，能够让教师教学与学生的学习进程达到同步。然而开放实验教学，由于是以学生为主体，根据学生的实验时间进行教学，这就使得教师的教学计划与学生的实验相冲突，不能够达到同时进行。对学生的评价标准难以统一和客观。处理好学生实验操作和教师实验指导之间的矛盾，是开放实验教学必须解决的问题。
4.实验管理所存在的问题
一般情况下，不管是学校层面还是院系层面，对于教学计划中的实验教学和相关的实验教学部门，都能够相互配合，共同完成教学目标。但在开放实验教学中，却表现出了很多不和谐。这是由于开放实验室工作时，工作的分工不明确，职责安排不清楚，缺乏明确的负责部分而造成的。
5.费用运转的问题
对于实验室的开放，必然会产生很多的实验费用。例如设备维修护理费、实验器材消耗费、教师的课时费、以及实验管理人员课时费等。这些费用相当高，而且使用效率低。对于开放实验室，由于其形式比较灵活多样化，导致对于开放实验的投入经费难以统计。大部分学校又没专项的经费投入开放实验室，造成开放实验室资金不足，不能正常运行，从而影响了教学活动的正常进行。
三、针对现代教育技术环境的开放实验教学问题的策略
教育技术实验教学的重要组成部分是开放实验教学。开放实验教学将实验教学中的“教”与“学”进行了很好的协调。使实验管理人员和教师不断加强自身的学习，增加实验教学的责任心。但是，通过笔者对于现代教育技术环境下开放实验教学的研究发现，对于当前的开放实验教学存有很多的问题，例如，对于学校关于教学实验烤房的理论性的研究很少，生搬硬套，实验室的管理问题以及教师教学与学生自主实验的矛盾，实验室经费危机等。为了现代教育技术开放实验教学能够更为有效全面的开展，从而避免教育技术开放实验教学实践的盲目导向，笔者根据自身多年的实验教学经验，综合提出以下两点措施：
1.加强系统性安排，开启人本主义学习理论
把教育技术开放实验教学作为一个系统，分析其组成和功能，构建其模型。通过研究系统各要素之间的相互关系和变动规律，主要分析教育技术开放实验教学系统中各要素之间的关系，调整系统结构，优化系统目标，提高实验教学质量；教育技术开放实验教学以学生为主体，各个要素、环节都围绕学生展开。重视学生的动机、兴趣、能力、情感、以及价值观，根据其需求，自主选择实验内容；在教育技术开放实验教学中，要求鼓励学生自主的设计实验方案，进而培养学生的实验操作能力以及创新能力。扩宽开放实验室所涉及到的各个层面，鼓励各个专业的学生都积极参与到开放实验室当中，提高个人综合能力。
2.健全实验室管理体制，实行实验室开放管理系统
健全实验室管理体制，学校可以通过利用多种方式来增加经费，通过对实验室的经费投入，给实验室的顺利开放提供保障。例如，可以通过在学校内部设置勤工俭学岗位，实验室管理人员可以由勤工俭学的学生来担任。如此不仅解决了因为开放实验室而导致实验管理人员不足的问题，还锻炼了学生的个人能力，使人力资源得到了合理利用，减少了人员经费的支出。学校还可以设立专项资金，对现有实验室的器材以及相应的调剂材料进行有效地整合统计，统一化管理，做到资源合理有效配置与利用。对于专业课的实验室教学，可以采取联合建立试验班级。共用实验教室，优化配置，节省资源。
四、结语综上所述，现代教育技术环境下开放实验教学中存在一些问题，如实验室的管理问题以及教师教学与学生自主实验的矛盾，实验室经费危机等。这些问题严重制约现代教育技术环境下开放实验教学顺利开展，必须要解决这些问题，才能提高开放实验教学质量。笔者提出，首先应该加强系统性安排，开启人本主义学习理论；其次，健全实验室管理体制，实行实验室开放管理系统。笔者希望有更多的教育工作者加入开放实验教学的研究探讨之中，不断提高我国实验教学水平，使开放实验教学发挥其真正的作用。
参考文献：
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